DE2051640C - Verfahren zur Flammenmeldung und Flammenmelder zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zur Flammenmeldung und Flammenmelder zur Durchführung des VerfahrensInfo
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- DE2051640C DE2051640C DE19702051640 DE2051640 DE2051640C DE 2051640 C DE2051640 C DE 2051640C DE 19702051640 DE19702051640 DE 19702051640 DE 2051640 DE2051640 DE 2051640 DE 2051640 C DE2051640 C DE 2051640C
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Flammenmeldung, wobei die durch das Flackern
der Flammen modulierte Strahlung der Flammen gemessen wird und eine Flammenmeldung erfolgt,
wenn das erzeugte Meßsignal Signalkomponentcn in einem vorgegebenen Flackerfrequenzbereich enthält,
sowie auf einen Flammenmelder zur Durchführung des Verfahrens.
Es ist ein Flammenrnelder dieser Art bekannt (deutsche Arslegeschrift 1024 851), bei dem das
Meßsignal mittels eines Demodulators in Form eines aktiven Tiefpasses auf den Flackerfrequenzbereich
von beispielsweise 5 bis 25 Hz beschränkt wird, so daß das demodulierte Meßsignal (Flackersignal) zeitlich
entsprechend dem Flackern der Flammen verläuft und bei dem das Flackersignal integriert wird.
Überschreitet das dadurch erzeugte Integrationssignal einen Mindestwert, so wird ein Meldesignal abgegeben.
Hierbei müssen Falschmeldungen vermieden werden, die durch die Modulation anderer Lichtquellen
als eines Brandes verursacht werden können. So kann beispielsweise die Strahlung einer Glühlampe,
der Sonne oder ihrer Spiegelungen durch Ein- und Ausschalten oder durch sich vor den Fenstern
eines Raumes hin- und herbewegende Blätter in demjenigen Flackerfrequenzbereich moduliert werden,
in den sonst das Flackern der Flammen eines Brandes fällt. Dies kann auch beim anfänglichen
Flackern neu eingeschalteter Leuchtstofflampen auftreten. Um eine dadurch bedingte Falschmeldung zu
vermeiden, ist bei dem bekannten Flammenmelder eine fest eingestellte Verzögerungszeit von beispielsweise
1 Sekunde vorgegeben, die bis zur Flammenmeldung vergeht. Hierdurch ergibt sich die Eigenschaft,
daß eine schnelle, auf Grund der optischen Erfassung der Flammen an sich mögliche Flammenmeldung
nicht erreicht wird. Weiter sind trotz der genannten Verzögerungszeit Fehlmeldungen dann
nicht ausgeschlossen, wenn die störende, nicht von Flammen herrührende Modulation über längere Zeit
ansteht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer die Flackerfrcquenz von Flammen auswertenden
Flammenmeldung die Schnelligkeit der Branderkennung und die Sicherheit gegen Störungen zu
erhöhen.
Die Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß gemäß der
Erfindung die Werte auftretender Amplituden des Meßsignals einzeln gespeichert werden und daß die
Flammenmeldung in Abhängigkeit davon erfolgt, daß zumindest die überwiegende Anzahl aller während
einer Meßzeit gespeicherten Amplitudenwerte verschieden ist, wobei die Dauer der Meßzeit mindestens
der Dauer mehrerer aufeinanderfolgender Amplituden gleicht.
Die Erfindung macht sich zunutze, daß ein sich unkontrolliert ausbreitender Flammenherd ein vollkommen
unregelmäßiger Vorgang ist. Die einzelnen Flammen flackern, der gesamte Brandherd verändert
schnell seine Größe und glühende, noch nicht verbrannte oder unbrennbare Stoffpartikeln leuchten
kurzzeitig auf. Daher haben die zu meldenden Flammen eine breitbandigc Zufallsverteilung der Strahlungsamplituden.
Auch die Amplituden des aus dem Flackerfrequenzspektnim erhaltenen Meßsignals haben
demzufolge zufällige Werte. Dagegen haben die von den meisten bekannten Störquellen wie Sonne,
öfen. Glüh- und Leuchtstofflampen und deren Spiegelungen,
herrührenden, im Flackerfrequenzspektnim der Flammen eines Flammenherds liegenden Störungen
etwa gleichbleibende Strahlungsamplituden. Wird beispielsweise ein Gegenstand durch das auf
den optisch-elektrischen Wandler eines Flammenmclders
fallende Sonnenlicht bewegt, so ist die den Wandler beaufschlagende Strahlungsleistung vor und
nach dem Durchgang des Gegenstandes durch den Strahlengang gleich groß. Es kann somit als Kriterium
für das Vorliegen von Flammen angesehen werden, daß während der Dauer mehrerer aufeinanderfolgender
Amplituden des Meßsignals in einem einen Ausschnitt aus dem gesamten Frcquenzspcktmm bildenden
Ilackcrfrequenzbcreich keine oder nur we-Amplituden mit gleichen Werten auftreten.
Die unterschiedliche Verteilung der Strahlungsamplituden eines Feuers und damit der Amplituden
eines daraus erhaltenen Meßsignals macht das neue Verfahren gegen Störungen unempfindlich. Da die
ungleichmäßige Verteilung der Amplituden des Meßsignals im Flackerfrequenzbereich schon kurz nach
dem ersten Aufflammen vorliegt, kann schon innerhalb kürzester Zeit eine Flammenmeldung erfolgen.
Ein Brand wird daher im Gegensatz zu herkömmliehen Flammenmeldeverfahren im allgemeinen
schon vor seinem Stationärwerden gemeldet.
Die Durchführung des Verfahrens derart, daß alle während der Meßzeit auftretenden Amplituden bis
zum Ende der Meßzeit gespeichert und dann alle
»5 Amplituden einzeln miteinander verglichen werden,
ist zwar grundsätzlich möglich, bedingt jedoch einen großen Aufwand. Um diesen zu vermeiden, sind im
wesentlichen zwei verschiedene Ausgestaltungen des Verfahrens vorgesehen. Gemäß der ersten dieser beiden
Ausgestaltungen werden die Werte auftretender Amplituden in der Reihenfolge des Auftretens zyklisch
gespeichert, werden jeweils zwei gespeicherte Amplitudenwerte verglichen, werden die Fälle der
Verschiedenheit der verglichenen Amplitudenwerte
as gezählt, erfolgt bei Erreichen eines Schwcllwerts des
Zählergebnisses während der Meßzeit eine Flammcnmcliiung und wird die Flammenmcldung im Falle
der Gleichheit der verglichenen Amplitudenwerte durch Verringerung des Zählergebnisses verzögert.
Diese Lösung ist einfach durchzuführen, wenn man sich darauf beschränkt, nur bestimmte, im einfachsten
Fall jeweils die zeitlich unmittelbar aufeinanderfolgenden Amplitudenwerte miteinander zu vergleichen.
Die Lösung wird aufwendiger, wenn statt dessen oder darüber hinaus auch alle geradzahligen,
alle ungeradzahligen, jeweils die erste mit der dritten, die dritte mit der sechsten usw. oder andere bestimmte
Amplituden miteinander verglichen werden sollen. Bei höheren Anforderungen ist die zweite der
genannten Ausgestaltungen günstiger, die sich dadurch auszeichnet, daß der Wert einer auftretenden
Amplitude jeweils einem von mehreren aneinander anschließenden, in ihrer Gesamtheit zumindest einen
Teil des Gebietes der praktisch vorkommenden Amplitudenwerte überdeckenden Wertebereichen (Klassen)
zugeordnet wird, daß die Anzahl der den verschiedenen Wertebereichen (Klassen) zugeordneten
(klassifizierten) Amplitudenwertc getrennt gezählt wird und daß eine Flammenmeldung in Abh? gigkeit
davon erfolgt, daß zumindest die überwiegende Anzahl aller sich für die verschiedenen Wertebereiche
ergebenden Zählergebnisse jeweils größer als eir Schwellwert ist.
Den beiden verschiedenen Ausgestaltungen de!
Verfahrens gemäß der Erfindung entsprechen zwe verschiedene, jeweils zur Durchführung einer dei
beiden Möglichkeiten geeignete Bauweisen eine: Flammenmelders. In beiden Fällen handelt es siel
dabei in bekannter Weise um einen Flammenmelde mit einem von der Strahlung der Flammen beauf
schlagten, ein elektrisches Meßsignal erzeugende! Wandler und einem dem Wandler nachgeschalteter
die Frequenz des Flackersignals auf einen Flacker frequenzbereich beschränkenden Demodulator.
Die erste Ausführungsmöglichkeit ist gckennzeich net durch mindestens zwei zyklisch mit dem MeG
signal beaufschlagte Maximalwertspcicher, minde
stcns eine die in den Maximalwcrtspcichcrn gespci
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*v-
chcrtcn Amplitudenwerte vergleichende Vergleichs- fällen wird der Empfindlichkcitsbcreich des Wandlers
vorrichtung, einen von der Vergleichsvorrichlung be- 10 im Infrarotbereich liegen.
tätigten Zähler mit einer dem Schwellwert des Zähl- In Sonderfällen kann der Empfindlichkcitsbereich
ergebnisscs entsprechenden Anzahl von Stufen, eine des Strahlers 10 auch im UV-Bereich liegen. In diedie
Beaufschlagung der Maximalwcrtspeichcr mil 5 scm Bereich gibt es nur sehr wenige Störstellen,
dem Mcßsignal und den Beginn des Vergieichsvor- so daß er sich an sieh gut zur Flammenmcldung ciggangs
in »ir Vcrglcich.vorrichtung in Abhängigkeit net. Andererseits hängt die Abwesenheit von Stövotn
Auftreten von Amplituden des Meßsignals steu- rungen jedoch mit einem Mangel des UV-Lichts bei
ei ndc Steuervorrichtung sowie dadurch, daß die Ver- der Flammenmcldung zusammen. Es ist sehr wenig
glcichsvorrichtung jeweils im Falle der Veischieden- io durchdringungsfähig und wird von Staub. Rauch und
hcit der verglichenen Amplitudenwerte an einem Wasserdampf absorbiert und gestreut, so daß es,
ersten Ausgang einen den Zähler vorwärts zählenden außer bei Meldungen aus dem Nahbereich, den
Impuls und jeweils im Falle der Gleichheit der vcr- Wandler 10 bei Anwesenheit von I renulstollcn in
glichcncn Amplitudenwerte an einem zweiten Aus- der Atmosphäre schlecht erreicht. Unter anderem
gang mindestens einen den Zählerstand des Zählers 15 aus diesem Grunde ist für kleine Schutzllächcn ein
verringernden Impuls abgibt. Flammenmcldcrsystcm für UV-Licht /u aufwendig.
Hie zweite der genannten Aiisfiihriingsmöglich- Immerhin führt die Anwendung des UV-Bereiches
kciten zeichnet sich dadurch aus, daß ein mit dem zu einem sicheren, störunanfälligen Nachweis in cini-
Mcßsignal bcaufschlagbarcr Maximalwcrtspeichcr gen Fällen, beispielsweise bei Mctallbränden in Ob-
jcwcils während einer gegenüber der Meßzeit kurzen «>
jcktschutzanlagcn.
Dauer eine Amplitude des Meßsignals speichert, daß Der Bereich des Tageslichts wird als Empfindlicli-
cin dem Maximalwcrtspcidicr nachgcschaltcter kcitsbcreich des Wandlers 10 im allgemeinen unbe-
Analog-Digitai-Wandlcr ein Ausgangssignal erzeugt, rücksichtigt bleiben müssen. Eine Ausnahme bildet
das anzeigt, in welchen von mehreren aneinander an- die Verwendung in völlig abgedunkelten Räumen,
schließenden, in ihrer Gesamtheit zumindest ein-.i »5 Am lag oder bei künstlicher Beleuchtung heben sich
Teil des Gebietes der praktisch vorkommenden Am- die Flammen dagegen zu wenig von der Hinlergrund-
plitudcnwcrtc überdeckenden Wcrtcbercichcn ein strahlung ab und werden dadurch nur schwer er
Amplitudenwert jeweils fällt, daß eine in Abhängig- kannt.
kcit vom Auftreten von Amplituden des Mcßsignals Das von dem Wandler 10 erzeugte Mcßsignal in
betätigte Steuervorrichtung die F.ingabe des jeweils 30 Form einer Wechselspannung wird einem Demodu-
gcspcichcncn Ampüiiiileii«cii>
in den Analog-Digi- laiu/ JJ /ufcführt. der üblicherweise einen .iktisui
tal-Wandler zeitlich steuert, daß eine der Anzahl der Tiefpaß aufweist Die Bandbreite des Tiefpasses enl-
Wcrtcbcrcichc gleiche AnzaM von jeweils einem spricht dem auszuwertenden Flackerfrequen/bereich
Wcrtcbcrcich zugeordneten Zählern vorgesehen ist. und hat beispielsweise eine untere Eckfrequenz von
daß das Ausgangssignal des Analog-Digital-Wandlcrs 35 3 Hz und eine obere Eckfreqaenz von 30 Hz. Grund-
jc nach dem angezeigten Wertcbcrcich den diesem sätz.lirh wäre zwar auch die Wahl anderer, insheson-
Wcrtcbcrcich zugeordneten Zähler vorwärts zählt, dere höherer Flackerfrequenzcn zur Auswertung
daß eine beim Auftreten einer ersten Amplitude des möglich, da sich statistiscn verteilte Amplituden
Mcßsignals in Gang gesetzte Rückstellvorrichtung auch bei diesen Frequenzen ergeben. Der genannte
am Ende der Meßzeit mindestens einen den Zähler- 40 Flackerfrequenzbereich ist jedoch besonders gut zur
stand aller Zähler verringernden Impuls abgibt und Auswertung geeignet, da in ihm besonders kräftige
daß eine allen Zählern nachgeschaltete Majoritäts- Amplituden erhalten werden und da er Rücksicht
entschcidungs-Vorrichtung ein Meldesignal dann ab- auf das Frequenzverhalten der meisten handelsüb-
gibt, wenn zumindest die Mehrzahl aller Zähler je- liehen optisch-elektrischen Wandler nimmt
wcils einen dem Schwellwerk des Zählergebnisses 45 Das am Ausgang des Demodulators Il anstehende
entsprechenden Zählerstand erreicht hat. Signal stellt das auf den Flackerfrequenzbereich be-
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der schränkte Mcßsignal dar und verläuft zeitlich ent-
Zcichnungcn näher erläutert, in denen Ausführungs- sprechend dem Flackern der Flammen. Dieses Wech-
beispiele eines Flammcnmeldcrs dargestellt sind. Es sclspinnungssignal kann vor der Speicherung seiner
zeigt 50 Amplitudenwerte mittels eines im Demodulator 11
F i g. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Flam- enthaltenen Spitzengleic richters so gleichgerichtet
menmelders. werden, daß die Amplituden gleicher Polarität des
Fig. 2 ein Zeitdiagramm zur Erlä'v * deT Wechselspanniingssignals nach der Gleichrichtung
Wirkungsweise des Flammenmelders gemäß F.g. 1. auf einer festen Bezugsspannung liegen. Ein derart
Fig. 3 eine Ausgestaltung des Flammen.nelders 55 umgeformtes Meßsignal A11 ist in der oberen Teilgemäß F i g. 1. figur der F i g. 2 in seinem zeitlichen Verlauf gezeigt.
Fig. 4 eine zweite Ausführungsmöglichkeit eines Es hat den Vorteil, daß große, wegen ihrer eindeu-
Flammenmelders, tigen Lage gegenüber der festen Bezugsspannung gut
Fig. 5 mögliche AusgestaStungen deT Flammen- unterscheidbare Amplituden erhalten werden. Eine
meider gemäß Fi g. 1. 3 und 4. 60 andere Möglichkeit besteht darin, daß das als Wech-
Bei dem in F i g. 1 dargestellten Flammenmelder selspannungssignal erzeugte Meßsignal vor der Speierfaßt
ein optisch-elektrischer Wandler 10 im Falle cherung seiner Amplitudenwertc mittels eines VoII-eines
Brands die durch das Flackern der Flammen weggleichrichters so gleichgerichtet wird, daß die
mit einer Flackerfrequenz modulrerte Strahlung der aufeinanderfolgenden Amplituden verschiedener Po-Flammen.
Der Wandler 10 sollte möglichst einen 65 larität des Wechsclspannungssignals nach der Gleichclefiniertcn
Empfindlichkeitsbereich elektromagnet!- richtung Amplituden gleicher Polarität gegenüber
scher Strahlung aufweisen und auf die übrige Strah- einer festen Bozuiisspannini!: sind. Dieses Verfahren
lung nicht ansprechen. In den meisten Anwendungs- hat gcpcniirvi ikm dor Spit/cngleichiichlung des
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Meßsignals den Vorteil, daß das Angebot an auswertbaren
Amplituden verdoppelt ist und somit eine Flammenmeldung schneller erfolgen kann.
Die Werte auftretender Amplituden sollen in der Reihenfolge des Auftretens zyklisch gespeichert werden.
Hierzu müssen mindestens zwei in zyklischer Reihenfolge mit dem Meßsignal beaufschlagte Maximalwerlspeicher
vorgesehen sein. In dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei Maximalwertspeicher
121, 122 vorgesehen, so daß sich die zyklische Beaufschlagung zu einer abwechselnden
reduziert. Die Beaufschlagung erfolgt über elektronische Schalter 131, 132. Deren komplementäre Betätigungssignale /J131, /Π32 sind in ihrem zeitlichen
Verlauf in der zweiten und dritten Teilfigur der Fig. 2 dargestellt. Sie werden von einer Steuervorrichtung
14 in Abhängigkeit vom zeitlichen Verlauf des Meßsignals derart erzeugt, daß der Beginn unil
das F.nde eines Impulses jeweils kur/zcilig nach
einem Nulldurchgang des Meßsignals auftreten. Die jeweils eine Amplitude enthaltenden, zeitliche Ausschnitte
aus dem Meßsignal darstellenden Signale /1131. /1132 an den Ausgangen der Schalter 131.
132 sind in ihrem zeitlichen Verlauf in der fünftui und sechsten Teilfigur der F-"ig. 2 dargestellt. In
diesen Teilliguren sind gestrichelt auch die Ausgangssignale/l
121. .1 122 der beiden Maximalwerlspeicher 121. 122 gezeigt. Sie entsprechen nach dem lirreichen
der Amplitude dem Weit dieser Amplitude.
line Vergleichsvorrichtung 15 ist mit den Ausgangssignalcn
A 121. .1 122 beaufschlagt und vergleicht die in den Maximalwcrtspeichcrn 121, 122
gespeicherten Amplitudenwerte des Meßsignals. Die Steuervorrichtung 14 erzeugt hierzu jeweils unmittelbar
nach einem Nulldurchgang des Meßsignals den Beginn des Vergleichsuirganges in der Vergleichsviurichtung
15 steuernde Botätigungsimpulsc B15.
deren zeitliche Lage in der vierten Teilfigur der Fig. 2 dargestellt ist. Am Ende des Vergleichsvorgangs
erzeugt die Steuervorrichtung 14 zusätzlich Riickstellmipulse für jeweils einen der beiden Maximalwertspeicher
121. 122, wodurch dieser für die anschließende neue Speicherung eines Amplitudenwertes
vorbereitet wird.
Die Falle der Verschiedenheit der verglichenen Amplitudenwerte werden gezählt, bei En eichen eines
Schwellwerts des Zählergebnisscs während der Meßzeit erfolgt eine Flammenmeldung, und die Flammenmeldung
wird im Falle der Gleichheit der verglichenen Amplitudenwerte durch Verringerung des Zähiergebnisses
verzögert. Zur Ermittlung des Zählergebnisses ist ein von der Vergleichsvorrichtung 15 betätigter
Zähler 16 mit einer dem Schwellwert des Zählergebnisses entsprechenden Anzahl von Stufen
vorgesehen. Die Vergleichsvorrichtung 15 gibt jeweils im Falle der Verschiedenheit der verglichenen Amplitudenwerte
an einem ersten Ausgang 17 einen den Zähler um eine Stufe vorwärts zählenden impuls
und jeweils im Falle der Gleichheit der verglichenen Amplitudenwerte an einem zweiten Ausgang 18
einen den Zählerstand des Zahlers 16 verringernden Impuls ab. Um welche Anzahl von Stufen der Zähler ■
stand des Zählers 16 im Falle der Gleichheit der verglichenen Amplitudenwerte verringert wi.J, hängt
davon ab. welches Gewicht dem Auftreten von gleichen Amplituden im Einzelfall zugemessen wird und
mit welchem Grad der Sicherheit Störungen vermieden werden sollen. Im einfachsten Fall wird der Zähler
16 von ein^m Impuls am zweiten Ausgang 18 um eine Stufe zurückgezählt. Ebenso ist es möglich, am
zweiten Ausgang 18 im Falle der Gleichheit der verglichenen Amplituden mehrere Impulse zu erzeugen
und damit den Zähler 16 um mehrere Stufen zurückzuzählen. Schließlich kann auch ein Impuls am zweiten
Ausgang 18 den Zähler 16 auf Null zurückstellen. Der Zähler 16 kann beispielsweise zwanzig Stufen
aufweisen. Im Falle eines Brandes, bei dem die Am-ίο
plitüdcn des Meßsignals im Mittel einen zeitlichen Abstand von ',20 see haben, wird dann die letzte Stufe
des Zählers 16 nach 1 see gesetzt und gibt ein Meldesignal
ab. Wird dagegen die letzte Stufe während der Meßzeit nicht erreicht, so unterbleibt eine Flammenmeldung.
Das von dem Zähler 16 ermittelte Zähleriiebnis
winl nämlich jeweils am Ende der Meßzeit um einen voigegebenen, höchstens dem Schwellwert
des /.ählergebnisses gleichenden Betrag, jedoch nicht
unter das Zählergebnis Null, vcrringc't. Im einfachsten
Fall wird der Zähler 16 am Ende der Meßzeit auf Null zurückgestellt. Da jedoch eine teilweise Füllung
des Zählers 16 am E;ndc tines bestimmten Meßzeitintervalls ein Indiz dafür ist, daß trotz der Nichtabgabe
eines Meldcsignals ein Brand vorliegen könnte, kann in den auf dieses Meßzcitinter\all fol
genden Meßzeitintcrvall die Flammenmeldung dadurch erleichtert werden, daß zu Beginn dieses folgenden
Meßzeitintervalls bereits einige S'ufen des Zahlers 16 gesetzt sind. Dies wird dadurch erreicht,
daß der Zähler 16 jeweils am Ende der Meßzeit um eine vorgegebene Stufenanzahl zurückzahlt wird,
die geringer ist als die Gesamtanzahl seiner Stufen. Die Meßzeit kann fest vorgegeben sein. Dieses Verfahren
ist dann angezeigt, wenn der ausgewertete Flackerfrequenzbereich nicht allzu groß ist und daher
der mittlere zeitliche Abstand von auftretenden Amplituden angegeben werden kann. Beispielsweise
liegt in einem I-Iackerfrcquenzbcreich, dessen Eckfrequenzen
3 und 30 Hz sind, die mittlere Frequenz bei 16.5Hz, so daß der mittlere zeitliche Abstand
von im Brandfalle auftretenden Amplituden bei 1/16,5 see liegt. Die fest vorgegebene Meßzeit
könnte bei dem vorstehend angegebenen Zahlenbeispiel beispielsweise 1,5 see betragen. Im Ausführungsbeispiel
entspricht jedoch die Meßzeit der Dauer einer fest vorgegebenen Anzahl von aufgetretenen
Amplituden. Dies wird dadurch erreicht, daß das Steuergerät 14 die aufgetretenen Amplituden
zählt und nach der vorgegebenen Anzahl von beispielsweise 30 Amplituden ein den Zählerstand des
Zählers 16 verringerndes Signal erzeugt.
Wird in der beschriebenen Weise nur jeder gespeicherte Amplitudenwert mit dem jeweils unmittelbar
zeitlich folgenden gespeicherten Amplitudenwert verglichen und wird jeweils deren Ungleichheit ermittelt,
so können trotzdem während der Meßzeit zu verschiedenen Zeiten gleiche Amplitudenwerte auftreten
— beispielsweise können die erste und die dritte Amplitude in ihren Werten gleich sein —, uhne
daß die Gleichheit dieser Amplitudenwerte bei den Fiammenmelder gemäß Fig. 1 einen Einfluß auf das
Meidesignal hat Immerhin wird das Meldesignal nui dann ausgelöst, wenn zumindest die überwiegende
Anzahl aller während einer Meßzeit gespeicherten Amplituden verschiedene Werte aufweist.
Eine genauere Feststellung der Gleichheit oder Ungleichheit
der Aniplitudcmverte während der Meßzeil
kann unter Verwendung einer größeren Anzahl vor
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zyklisch mit dem Meßsignal beaufschlagten Maximalwertspeichern erfolgen, indem zusätzlich hinsichtlich
ihrer Werte verglichene Amplituden jeweils einen solchen zeitlichen Abstand haben, daß mindestens eine
weitere Amplitude zwischen ihnen liegt. So können beispielsweise außer den aufeinanderfolgenden Amplituden
auch alle diejenigen Amplituden hinsichtlich ihrer Weite miteinander verglichen werd i\ zwischen
denen jeweils eine Amplitude liegt, . ..nn drei
zyklisch beaufschlagte Maximalwertspeicher und zwei Vergleichsglicdcr verwendet werden. Es werden
dann, allgemeiner gesagt. Amplituden mit einem solchen zeitlichen Abstand, daß eine erste Anzahl von
Amplituden zwischen ihnen liegt, hinsichtlich ihrer Werte miteinander verglichen, und es werden auch
Amplituden mit einem solchen zeitlichen Abstand, daß eine zweite, von der ersten Anzahl verschiedene
Anzahl von Amplituden zwischen ihnen liegt, hinsichtlich ihter Werte miteinander verglichen, wobei
die ersti Anzahl von dazwischenliegenden Amplituden
gleich Null sein kann. Ebenfalls ist es möglich, daß Amplituden mit einem solchen zeitlichen Abstand,
daß eine vorgegebene Anzahl von Amplituden zwischen ihnen liegt, hinsichtlich ihrer Werte miteinander
verglichen werden, und daß auch Amplituden mit durch die gleiche vor geliehene Anzahl von dazwischenliegenden
Amplituden bestimmtem zeitlichem Abstand, jedoch η-it gegenüber den erstgenannten
Amplituden abweichender Phasenlage, hinsichtlich ihrer Werte miteinander verglichen werden.
Beispielsweise können die geradzahligen Amplituden einerseits und die ungeradzahligcn Amplituden andererseits
hinsichtlich ihrer Werte verglichen werden. Eine Erweiterung des Flammenmcklcrs gemäß F i g. 1
dahin gehend, daß dies ermöglicht wird, ist in Fig. 3
gezeigt.
Bei dem Fiammenmcldcr gemäß Fi g. 3 werden jeweils
die einzelnen Amplituden einer Gruppe von vier Amplituden zyklisch über Schalter 133 bis 136
Maximalwcrtspeichern 123 bis 126 zugeführt und ihre Arnplitiidenwerte gespeichert. Mittels Vergleichsvoirichtungen
151 bis 154 werden jeweils die Werte aufeinanderfolgender Amplituden verglichen. Die
erste Vergleichsvorrichtung 151 vergleicht die Werte der ersten und der zweiten Amplitude, die Vergleichsvorrichtung 152 vergleicht die Werte dpr zweiten und
tier dritten Amplitude, die Vergleichsvorrichtung 153 vergleicht die Werte der dritten und der vierten Amplitude,
die Vergleichsvorrichtung 154 vergleicht den Wert der vierten Amplitude und den Wert der ersten
Amplitude der nächstfolgenden Gruppe von vier Amplituden. Zusätzlich vergleicht eine Vergleichsvorrichtuni>
155 die Werte der ersten und der dritten Amplitude einer Gruppe, die Werte der dritten Amplitude
dieser druppe und der ersten Amplitude der nächstfolgenden Gruppe usw., also alle ungeradzahligen
Amplituden. In entsprechender Wei«e vergleicht eine weitere Vjruleichsvorrichtung 156 die
Werte aller geradzahligen Amplituden. Die einander entsprechenden Ausgänge aller Vergleichsvorrichtungen
151 bis 156 sind — erforderlichenfalls über Dioden — parallel geschaltet und betätigen gemeinsam
einen Zählet 161 in gleicher Weise, wie bei dem Rammenmelder gemäß F i g. 1 die Vergleichsvorrichtung
15 den Zählet 16 betätigt. Die Verringerung des
Zählergebnisses im Zähler 161 am Ende der Meßzeit erfolgt in gleicherweise wie bei dem Flammenmelder
'email F ig. 1. Die Mcß/eit ist allerdings im vorliegenden
Fall eine fest vorgegebene Zeit. Dies wird dadurch erreicht, daß ein Zeitgeber 19 jeweils nach
Ablauf der Meßzeit mindestens einen Ausgangsimpuls erzeugt.
Der Flammcnmeldcr gemäß Fi g. 4 hat eine andere
Wirkungsweise als diejenigen gemäß Fig. 1 und 3. Hier wird mit dem von einem nicht gezeigten Wandler
und einem ebenfalls nicht gezeigten Demodulator erzeugten Meßsignal ein einziger Maximalwertspeieher
127 beaufschlagt. Dieser speichert einen Amplitudenwert jeweils während einer gegenüber der
Meßzeit kurzen Dauer, vorzugsweise während einer Zeit, die geringer als die Zeit bis zum Erreichen der
nächstfolgenden Amplitude ist. damit auch diese Amplitude zur Auswertung herangezogen werden
Viinn. Dem Maximalwertspeicher 127 ist ein Analog-Digital-Wandler
nachgeschaltet, der aus einer Vcrglcichsvorrichtun» 157, einem Treppenspannungsgencrator
20 und elektronischen Schaltern 211 bis 214 besteht und der ein Ausgangssignal erzeugt, das
in Paralleldarstflliing anzeigt, in welchen von mehreren
aneinander anschließenden, in ihrer Gesamtheit das Gebiet der praktisch vorkommenden Amplitudenwerte
überdeckenden Wertebereichen ein Amplitudenwert jeweils fällt. Das Ausgangssignal des Analog-Digital-Wandlers,
das in Paralleldarstellung von den Signalen an den Ausgängen der Schalter 211 bis 214
gebildet ist, zählt je nach dem angezeigten Wertcbereich
einen diesem Wertebereich zugeordneten Zähler 221 bis 224 vorwärts. Mittels der Zähler 221 bis 224
wird somit die Λη/ah! der den verschiedene!! Wcrlcb·,.·
reichen (Klassen) zugeordneten Amplitudenwerte getrennt gezählt. Eis handelt sich hierbei um eine, wenn
auch grobe, statistische Ermittlung der Verteilung der Amplitudenwerte, wobei die einzelnen Zähler 221 bis
224 mit den einzelnen Kammern eines Galtonschcn Brettes vergleichbar sind, in die bei diesem die nach
dem statistischen Fehlergesetz verteilten Kugeln fallen. Die statistische Verteilung der Ampliludenwcrte im
Flackerfreiiuenzbereich ist jedoch im Gegensatz zu der glockenförmigen Verteilung der FeMerkurve annähernd
gleichmäßig. Daher kann eint Flammenmeldung in Abhängigkeit davon erfolgen, daß zumindest
die überwiegende Anzahl aller sich für die verschiedenen Wertebereiche ergebenden Zählcrgebnisse
jeweils größer als ein Schwellwert ist.
Die Zähler 221 bis 224 weisen jeweils eine groß'-'·?
Anzahl von Stufen auf, als dies dem Schwellwert des Zählergebnisses für einen Wertebercieh entspricht.
so Die diesem Schwellwert entsprechende Stufe 231 bis
234 jedes Zählers 221 bis 224 ist jeweils mit einer allen Zählern 231 bis 234 nachgeschalteten Majoritätsentscheidungs-Vorrichtung
verbunden, die ein Meldesignal dann abgibt, wenn zumindest die Mehrzahl
aller Zähler 231 bis 234 jeweils einen dem Schwellwert des Zählergebnisses entsprechenden
Zählerstand erreicht hat. Beispielsweise konnte die Majoritätsentscheidungs-Vorrichtung ein Meldcsignal
dann erzeugen, wenn drei der vier Zähler 231 bis 234 jeweils mindestens einen dem jeweiligen Schwellwert
des Zählergebnisses entsprechenden Zählerstand aufweisen. Derartige, aus digitalen Schaltelementen
aufgebaute Majoritätsentscheidungs-Vorrichtungen sind bekannt. Im dargestellten Fall ist als MajoritäLsentscheidungs-Vorrichtung
ein UND-Glied 24 verwendet, das ein Meldesignal dann abgibt, wenn alle
Zähler 231 bis 234 einen mindestens dem jeweiligen Schwcllwert entsprechenden Zählerstand aufweisen.
2812
Es könnte der Fall auftreten, daß zwar die Mehrzahl aller Zähler 221 bis 224 jeweils einen zumindest
dem Schwellwert des Zählergebnisses entsprechenden Zählerstand erreicht Lr-t, daß jedoch der Zählerstand
in einem einzelnen der Zähler 221 bis 224 größer als in den übrigen Zählern ist. Hieraus kann geschlossen
werden, daß gleichzeitig ein Brand und eine Störungsursache vorliegen. Ist der Zählerstand eines einzelnen
der Zähler 221 bis 224 wesentlich größer als der Zählerstand in den übrigen Zählern, so kann ein
Überwiegen der Störungsursache angenommen werden, und eine Flammenmeldung sollte frühestens
während des nächstfolgenden Meßzeitintervalls erfolgen. Um dies zu erreichen, wird so vorgegangen,
daß das Meßs;gnal vor der Speicherung der Amplitudenwerte
derart verstärkt wird, daß sein Effektivwert praktisch konstant ist und daß die Flammenmeldung
in zusätzlicher Abhängigkeit davon erfolgt, dali alle sich für die verschiedenen Wertebereiche ergebenden
Zählergebnisse jeweils in einem bestimmten Bereich oberhalb des Schwellwerts liegen. Die
Festlegung des bestimmten Bereiches oberhalb des Schwellwerts erfolgt bei den Zählern 221 bis 224
dadurch, daß jeweils auLter der dem Schwellwert entsprechenden
Stufe 231 bis 234 weitere, auf diese folgende Stufen mit dem UND-Glied 24 verbunden
sind. Die Verbindung erfolgt zur Entkopplung der Stufen über Dioden 241 bis 244. Die Anzahl der in
jedem Zähler 221 bis 224 neben den Stufen 231 bis 234 zusätzlich mit dem UND-Glied 24 verbundenen
Stufen bestimmt jeweils die Größe des oberhalb des Sciiwellwerts liegenden Bereichs, in dem das Zählergebnis
für einen Wertebereich noch zur Flammenmeldung betragen kann.
In dem Analog-Digital-Wandler wird der von dem Maximalwertspeicher 127 gespeicherte Amplitudenwert nach seinem Auftreten und vor dem Auftreten
des nächstfolgenden Amplitudenwerts in einer Vergleichsvorrichtung 137 mit einer -von dem Treppenspannungsgenerator
20 erzeugten Treppenspannung Verglichen. Die absoluten Höhen der Treppenabsätze der Treppenspannung entsprechen dabei jeweils dem
Mittelwert eines Wertebereiches, und die Stufenhöhe gegenüber der vorangehenden Stufe entspricht jeweils
der Breite eines Wertebereiches. Der Toleranzbereich der Vergleichsvorrichtung 137. in dem diese noch
eine Gleichheit des gespeicherten Amplitudenwerts mit einer Stufe der Treppenspannung feststellt, ist der
Breite der Wertebereiche angepaßt. Der Treppenspannungsgenerator 20 steuert die Schalter 221 bis
214. Jeweils während der Dauer einer Stufe der Treppenspannung ist einer der Schalter 211 bis 214 eingeschaltet
und kann, falls die Gleichheit des gespeicherten Amplitudenwerts mit der jeweiligen Stufe
der Treppenspannung von der Vergleichsvorrichtung 157 festgestellt wird, einen von dieser erzeugten Ausgangsimpuls
zu Ι ·η jeweils zugeordneten Speicher 221 bis 224 weiterleiten.
Eine in Abhängigkeit vom Auftreten von Amplituden des Meßsignals betätigte Steuervorrichtung 141
steuert die Eingabe des jeweils im Maximalwertspeichcr 127 gespeicherten Amplitudenwerts in den
Analog-Digital-Wandler, indem sie den Trcppcnspannungsgcncralor
20 in dang setzt. Außerdem löscht die Steuervorrichtung 141 jeweils nach der Eingabe
des gespeicherten Amplitudenwerts den Maximal-WL-rtspeiclicr
127 und bi-ruitct ihn so für die Spciche-ιιιιΐ}·,
des Wfits dir nächstfolgenden Amplitude vor.
Grundsätzlich wird auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g.4 das Zählergebnis jeweils *m Ende
der Meßzeit um einen vorgegebenen, höchstens dem Schwellwert des Zählergebnisses gleichenden Betrag,
jedoch nicht unter das Zählergebnis verringert Mit Rücksicht auf die betragsmäßige Beschränkung der
einzelnen Zählergebnisse dürfen diese jedoch nicht dadurch verfälscht werden, daß in einzeLien Zählern
221 bis 224 zu Beginn der Meßzeit bereits ein end-
Eches Zählergebnis gespeichert ist. Daher müssen hier alle Zähler 221 bis 224 jeweils am Ende der Meßzeit
auf Null zurückgestellt werden. Die Zurückstellung bzw. im allgemeinen Fall die Verringerung des
Zählergebnisses erfolgt am Ende der Meßzeit mittels
einer beim Auftreten einer ersten Amplitude des Meßsignals in Gang gesetzten Rückstellvorrichtung.
Die Rolle der Rückstellvorrichtung übernimmt im vorliegenden Fall die Steuervorrichtung ».41. die insofern
in gleicher Weise, wie die Steuervorrichtung 14
wirkt. Die Rückstellvorrichtung könnte jedoch auch wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3 als
Zeitgeber 19 ausgebildet sein.
Auch bei dem dem Flammenmelder gemäß F i g. 4 zugrunde liegenden Verfahren kann eine Erschwerung
der Flaminenmeldung zusätzlich dann erfolgen,
wenn kurz hintereinander gleiche Amplitudenwerte auttreten. Dies erfolgt, falls das für die Flarrmenmeldung
wirksame Zählergebnis nicht auf einen bestimmten Bereich oberhalb des Schwellwerts beschränkt
ist. dadurch, daß beim Auftreten von demselben Wertebereich zugeordneten Amplitudenwerten
in einem gegenüber der Meßzeit geringen zeitlichen Abstand alle für die verschiedenen Wertebereiche ermittelten
Zählergebnisse um einen bestimmten Betrag verringert werden. Dadurch können die jeweiligen
Schwellwerte erst später erreicht werden, und die Flammenmeldung wird verzögert oder innerhalb des
laufenden Meßzeitintervalls unmöglich gemacht. In dem im Ausführungsbeispiel der F i g. 4 dargestellten
Fall, daß das Zählergebnis zu seinem Wirksamwerden bei der Flammenmeldung in einem bestimmten
Bereich oberhalb des Schwellwcrts liegen muß, kann eine Erschwerung der Flammenmeldung allgemein
dadurch erfolgen, daß beim Auftreten von demselben Wertebereich zugeordneten Amplitudenwerten
in einem gegenüber der Meßzeit geringen zeitlichen Abstand das für diesen Wertebereich ermittelte Zählergebnis
um einen bestimmten Betrag verändert wird, im Falle der Verringerung jedoch nicht unter das
Zählergebnis Null. Es ist hierbei sowohl eine Verringerung als auch eine Vergrößerung des Zählergebnisses möglich, da in jedem Fall die Wahrscheinlichkeit,
daß nach dieser Veränderung das Zählergebnis in den bestimmten Bereich oberhalb des Schwellwerts
fällt, verringert wird.
Eine Vorrichtung, die beim Auftreten von dem Wertebereich des Zählers 224 zugeordneten Amplitudenwerten
in geringem zeitlichem Abstand den Zählerstand des Zählers 224 verändert, ist in F i g. 4
dargestellt. Sie umfaßt zunächst einen vierstufigen Zähler 25, der jeweils beim Einspeichern der im
Maximalwertspeicher 127 gespeicherten Amplitudenwerte in den Analog-Digital-Wandler von einem von
der Steuervorrichtung 141 erzeugten Impuls von einer zur nächsten der Stufen 261 bis 264 weitergezählt
wird. Erscheint am Ausgang des Schalters 214 ein den Zähler 224 weiterzahlender Impuls, so
stellt dieser nach Verzögern!!)· durch ein Verzöge-
2 05164Q.
15 16
rungsglied 27 den Zähler 25 auf seine erste Stufe 261 127 und die Steuervorrichtung 114 (F i g. 4) nachgezuruck.
Fällt der nächste Arrplitudenwert wieder in schaltet Es muß jedoch dafür gesorgt werden, daß
den Wertebereich, dem der Zähler 224 zugeordnet der Verstärker 29 in dem Fall, daß das Meßsignal
ist, so wirkt der am Ausgang des Schalters 214 er- kerne auswertbaren Amplituden enthält, keine ein
scheinende Impuls gleichzeitig mit dem Ausgangs- 5 Meldesignal vortäuschenden Rauschspannuügsspitzen
signal der ersten Stufe 261 des Zählers 25 auf einen erzeugt. Dies kann dadurch erfolgen, daß das Meßimpulsgeber
281, der drei den Zählerstand des Zäh- signal vor der Speicherung der Amplitudenwerte mit
lers 224 um drei Stufen zurückzählende Impulse er- einer gegenüber der Dauer der Meßzeit kurzen Zeitzeugt
Liegen dagegen von drei aufeinanderfolgenden konstante derart integriert wird, daß das erzeugte
Amplitudenwerten der erste und der dritte in dem io Integrationssignal bei geringem im Flackerfrequenz-Wertebereich,
dem der Zähler 224 zugeordnet ist, so bereich liegenden Amplituden nach einer größeren
ist der Zähler 25 nach seiner Rückstellung durch den Amplitudenzahl, bei großen im Flackerfrequenzdem
ersten Amplitudenwert entsprechenden Impuls bereich liegenden Amplituden nach einer geringeren
am Ausgang des Schalters 214 bereits durch einen Amplitudenzahl einen festen Schwellwert übersteigt.
Impuls der Steuervorrichtung 141 auf seine zweite 15 und daß das Meßsignal vor der Speicherun? der Am-Stufe
262 vorwärts gezählt wenn der dem dritten plitudenwerte in Abhängigkeit von dem Maß dei
Amplitudenwert entsprechende Impuls am Ausgang Schwellwertüberschreitung des IntegrationssignaK
des Schalters 214 erscheint. Daher wird von diesem derart gedämpft wird, daß bei geringer Schwellwen
Impuls und dem gleichzeitig anstehenden Ausgangs- Überschreitung kurzzeitig eine starke Dämpfung un
signal der zweiten Stufe 262 des Zählers 25 ein Im- ao bei größerer Schwellwertüberschreitung praktisc
pulsgenerator 282 beaufschlagt, der zwei den Zähler keine Dämpfung erfolgt. Dieses Verfahren ist auch
224 um zwei Stufen zurückzähle: den Impu's erzeugt. dann vorteilhaft anwendbar, wenn der Verstärker 2')
In entsprechender Weise wird von einem Impuls- nicht vorhanden ist. Es wird dadurch in jedem FaI:
generator 283 ein einziger Impuls erzeugt, wenn von erreicht, daß das Meßsigral sicherheitshalber nu
vier Amplitudenwerten der erste und der vierte in as dann ausgewertet wird, wenn es überhaupt zur Ausden
gleichen Wertebereich fallen, während die beiden werung geeignete Amplituden enthält. Auch « ;rd K
dazwischenliegenden Amplitudenwerte in anderen der Auswertung des Meßsignals mittels elektronischer
Wertebereichen liegen. Insgesamt wird so erreicht Schaltelemente deren Übersteuerung durch einmalig,
daß der bestimmte, das Zählergebnis verändernde starke Impulse des Meßsignals vermieden. Die Dämp
Betrag dem zeitlichen Abstand, in dem die dem- 30 fung erfolgt gemäß Fig. 5 mittels einer dem De
selben Wertebereich zugeordneten Amplitudenwerte modulator nachgeschalteten und dem Verstärker 29
auftreten, umgekehrt proportional ist. vorgeschalteten Dämpfungsvorrichtung. Diese be-
Gleichartige Vorrichtungen wie diejenige, die den steht aus einem Integrator 30 und einem Transistor
Zählerstand des Zählers 224 im Falle kurz nachein- 31, dessen Emitter-Kollektor-Strecke in der das Meßander
auftretender gleicher Amplitudenwerte verän- 35 signal übertragenden Signalleitung liegt. Der Ausdert,
können auch für die übrigen Zähler 221 bis 223 gang des Integrators 30 ist normalerweise leicht
vorgesehen sein. Bereits eine einzige derartige Vor- negativ vorgespannt. Bei genügenden Signalampliturichtung
erhöht jedoch die Unempfindlichkeit des den des Meßsignals wird die Vorspannung aufgeho-Flammenmelders
gegen Störungen. ben, und der Transistor 31 wird langsam leitend. Eine
Die bereits erwähnte Verstärkung des Meßsignals 40 Dämpfung des weitergeleiteten Meßsignals erfolgt so-
vor der Speicherung der Amplitudenwerte derart, daß mit nur während des Leitendwerdens des Transistors
sein Effektivwert praktisch konstant ist, erfolgt mit- 31. Durch diese Wirkungsweise werden starke ein-
tels eines in F i g. 5 dargestellten, dem Demodulator malige impulsförmige Amplituden des Meßsignals
11 (s. auch Fig. 1) nachgeschalteten Verstärkers von den nachfolgenden Schaltungselementen fern-
29. Diesem sind seinerseits der Maximalwertspeicher 45 gehalten.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (24)
1. Verfahren zur Flammenmeldung, wobei die durch das Flackern der Flammen modulierte
Strahlung der Flammen gemessen wird und eine Flammenmeldung erfolgt, wenn das erzeugte
Meßsignai Signalkomponenten in einem vorgegebenen Flackerfrequenzbereich enthält, dadurch
gekennzeichnet, daß die Werte auftretender Amplituden des Meßsignals einzeln gespeichert
werden und daß die Flammenmeldung in Abhängigkeit davon erfolgt, daß zumindest die
überwiegende Anzahl aller während einer Meßzeit gespeicherten Amplitudenwerte verschieden
ist, wobei die Dauer der Meßzeit mindestens der Dauer mehrerer aufeinanderfolgender Amplituden
des Meßsignals gleicht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die obere Eckfrequenz des Flackerfrequenzbereiches höchstens 30 Hz ist ao
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das als Wechselspannungisignal
erzeugte Meßsignal vor der Speicherung seiner Amplitudenwerte mittels eines Spitzengleichrichters
so gleichgericiitet wird, daß die »5 Amplituden gleicher Polarität des Wechselspannungssignals
nach der Gleichrichtung auf einer festen Bezugsspannung liegen.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das als Wechselspannungssignal
erzeugte Meßsignal vor der Speicherung seiner Amplitudenwerte '.nittels eines Vollweggleichrichters
so gleichgerichtet wird, daß die aufeinanderfolgenden Amplituden verschiedener Polarität
des Wechselspannungssignals nach der Gleichrichtung Amplituden gleicher Polarität
gegenüber einer festen Bezugsspannung sind.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Werte auftretender Amplituden in der Reihenfolge des Auftretens zyklisch gespeichert werden,
daß jeweils zwei gespeicherte Amplitudenwerte verglichen werden, daß die Fälle der Verschiedenheit
der verglichenen Amplitudenwerte gezählt werden, daß bei Erreichen eines Schwellwerts
des Zählergebnisses während der Meßzeit eine Flammenmeldung erfolgt und daß die Flammenmeldung
im Falle der Gleichheit der verglichenen Amplitudenwerte durch Verringerung des Zählergebnisses
verzögert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß hinsichtlich ihrer Werte verglichene
Amplituden jeweils einen solchen zeitlichen Abstand haben, daß mindestens eine weitere
Amplitude zwischen ihnen liegt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Amplituden mit einem solchen
zeitlichen Abstand, daß eine erste Anzahl von Amplituden zwischen ihnen l'egt, hinsichtlich
ihrer Werte miteinander verglichen werden, und daß auch Amplituden mit einem solchen zeitlichen
Abstand, daß eine zweite, von der ersten Anzahl verschiedene Anzahl von Amplituden
zwischen ihnen liegt, hinsichtlich ihrer Werte miteinander verglichen werden, wobei die erste Anzahl
von Amplituden gleich Null sein kann.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Amplituden mit einem solchen
zeitlichen Abstand, daß eine vorgegebene Anzahl von Amplituden zwischen ihnen liegt, hinsichtlich
ihrer Werte miteinander verglichen werden, und daß auch Amplituden mit durch die gleiche, vorgegebene
Anzahl von dazwischenliegenden Amplituden bestimmtem zeitlichem Abstand, jedoch mit gegenüber den erstgenannten Amplituden abweichender Phasenlage hinsichtlich ihr.* Werte
miteinander verglichen werden.
9 Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder gespeicherte Amplitude >
wert mit dem jeweils unmittelbar zeitlich folgenden gespeicherten Amplitudenwert verglichen
wird. ....
10. Verfahren nach einem der Ansprache 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert einer
auftretenden Amplitude jeweils einem von mehreren aneinander anschließenden, in ihrer Gesamtheit
zumindest einen Teil des Gebietes der praktisch vorkommenden Amplitudenwerte über
deckenden Wertebereichen zugeordnet wird, daß die Anzahl der den verschiedenen Wertebereichen
zugeordneten Amplitudenwerte getrennt gezählt wird und daß eine Flammenmeldung in Abhängigkeit
davon erfolgt, daß zumindest die überwiegende Anzahl aller sich für die verschiedenen
Wertebereiche ergebenden Zählergebnisse jeweils größer als ein Schwellwert ist.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Meßsignal vor der Speicherung der Amplitudenwerte derart verstärkt
wird, daß sein Effektivwert praktisch konstant
12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Flammenmeldung in zusätzlicher Abhängigkeit davon erfolgt, daß alle sich f"r die verschiedenen
Wertebereiche ergebenden Zählergebnisse jeweils in einem bestimmten Pereich oberhalb des
Schwellwertes liegen.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß beim Auftreten
von demselben Wertebereich zugeordneten Amplitudenwerten in einem gegenüber der Meßzeit
geringen zeitlichen Abstand alle für die verschiedenen Wertebereiche ermittelten Zählergebnisse um einen bestimmten Betrag, jedoch nicht
unter das Zählergebnis Null, verringert werden.
14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß beim Auftreten von demselben
Wertebereich zugeordneten Amplitudenwerten in einem gegenüber der Meßzeit geringen zeitlichen
Abstand das für diesen Wertebereich ermittelte Zählergebnis um einen bestimmten Betrag verändert
wird, im Falle einer Verringerung jedoch nicht unter das Zählergebnis Null.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der bestimmte, das
Zählergebnis verändernde Betrag dem zeitlichen Abstand, in dem die demselben Wertebereich zugeordneten
Amplitudenwerte auftreten, umgekehrt proportional ist.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Zählergebnis
jeweils am Ende der Meßzeit um einen vorgegebenen, höchstens dem Schwellwert des
Zählergebnisses gleichenden Betrag, jedoch nicht unter das Zählergebnis Null, verringert wird.
17. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Meßzeit fest vorgegeben ist
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßzeit
der Dauer bis zum Erreichen einer fest vorgegebenen Anzahl von aufgetretenen Amplituden
entspricht
19. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das ίο
Meßsignal vor der Speicherung «einer Amplitudenwerte mit einer gegenüber der Dauer der
Meßzeit kurzen Zeitkonstante derart integriert wird, daß das erzeugte Integrationssignal bei geringen
Werten auftretender Amplituden nach einer größeren Amplitudenanzahl, bei großen Werten auftretender Amplituden nach einer geringen
Amplitudenanzahl einen festen Schwellwert übersteigt, und daß das Meßsignal vor der
Speicherurig seiner Amplitudenwerte in Abhän- ao gigkeit von dem Maß der Schwell· ertüberschreitung
des Inteprationssignals derart gedämpft wird, daß bei geringer Schwellwertüberschreitung
kurzzeitig eine starke Dämpfung und bei großer Schwellwertüberschreitung praktisch keine Dämp- as
fung erfolgt.
20. Flammenmelder zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
einen von der Strahlung der Flammen beaufschlagten, ein elektrisches Meßsignal erzeugenden
Wandler (10) und einen dem Wandler (10) nachgeschalteten, die Frequenz des Flackersignals auf
einen Flackerfrequenzbereich beschränkenden Demodulator (11).
21. Flammenmelder nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch mindestens zwei in zyklischer
Reihenfolge mit dem Meßsignal beaufschlagte Maximalwertspeicher (121, 122; 123-126), mindestens
eine die in den Maximalwertspeichern (121, 122; 123-126) gespeicherten Amplitudenwerte
vergleichende Vergleichs vorrichtung (15; 151-156), einen von der Vergleichsvorrichtung
(15; 151-156) betäügten Zähler (16; 161) mit einer dem Schwellwert dis Zählergebnisses entsprechenden
Anzahl von Stufen, eine die Beaufschlagung der Maximalwertspeicher (121, 122;
123-126) mit dem Meßsignal und den Beginn des Vergleichsvorgangs in der Vergleichsvorrichtung
(15; 151-156) in Abhängigkeit vom zeitlichen Ve-Iaui des Meßsignals steuernde Steuervorrichtung
(14) sowie dadurch, daß die Vergleichsvorrichtung (15; 151-156) jeweils im Falle 1er Verschiedenheit
der verglichenen Amplitudenwerte an einem ersten Ausgang (17) einen den Zähler (16; 161) vorwärts zählenden Impuls und jeweils
im Falle der Gleichheit der verglichenen Amplitudenwerte
an einem zweiten Ausgang (18) mindestens einen den Zählerstand des Zählers (16;
161) verringernden Impuls abgibt.
22. Flammenmelder nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Meßsignal
beaufschlagbarer Maximalwertspeicher (127) jeweils während einer gegenüber der Meßzeit kurzen
Dauer eine Amplitude des Meßsignals speichert, daß ein dem Maximalwertspeicher (12)
nachgeschalteter Analog-Digital-Wandler (20, 157, 211-214) -in Ausgangssignal erzeugt, das
anzeigt, in welchen von mehreren aneinander anschließenden, in ihrer Gesamtheit zumindest einen
Teil des Gebietes der praktisch vorkommenden Amplitudenwerte überdeckenden Wertebereichen
ein Amplitudenwert jeweils Fällt, daß eine in Abhängigkeit vom Auftreten von Amplituden des
Meßsignals betätigte Steuervorrichtung (14J) die Eingabe des jeweils gespeicherten Amplituden
werts in den Analog-Digital-Wandler (20, 157, 211-214) zeitlich steuert, daß eine der Anzahl
der Wertebereiche gleiche Anzahl von jeweils einem Wertebereich zugeordneten Zählern (221-
224) vorgesehen ist, daß das Ausgangssignal des Analog-Digital-Wandlers (20, 157, 211-214) je
nach dem angezeigten Wertebereich den diesem Wertebereich zugeordneten Zähler (221-224) vorwärts
zählt, daß eine beim Auftreten einer ersten Amplitude des Meßsignals in Gang gesetzte
Rückstellvorrichtung (Steuervorrichtung 141) am Ende der Meßzeit mindr tens einen den Zählerstand
aller Zähler (221-224) verringernden Impuls abgibt und daß eine allen Zählern (221-224)
nachgeschaltete Majoritätsentscheidungs-Vorrichtung (UND-Glied 24) ein Meldesignal dann abgibt,
wenn zumindest die Mehrzahl aller Zähler (221-224) jeweils einen dem Schwellwert des
Zählergebnisses entsprechenden Zählerstand erreicht hat.
23. Flammenmelder nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß dem Demodulator
(11) ein Verstärker (29) nachgeschaltet ist, der den Effektivwert des Meldesignals praktisch
konstant hält.
24. Flammenrnelder nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß dem Demodulator
(11) eine Dämpfungsvorrichtung (30, 31) nachgeschaltet ist, deren Dämpfung von dem
Integrationssignal am Ausgang eines das demodulierte Meßsignal mit einer gegenüber der Meßzeit
kurzen Zeitkonstante integrierenden Integrators (30) derart gesteuert ist, daß bei einer geringen
Überschreitung des Jntegrationssignals über einen vorgegebenen Schwellwert eine starke
Dämpfung und bei gegenüber dem Schwellwert größerer Schwellwertüberschreitung praktisch
keine Dämpfung erfolgt.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2051640C true DE2051640C (de) | 1972-12-28 |
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